自感现象应用—日光灯原理
日光灯为什么会亮
日光灯的镇流器就是利用自感现象的一个例子．如下所示的电路图，日光灯主要由灯管、起动器、镇流器组成．灯管工作原理：灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压．如上所示的电路图，日光灯主要由灯管M、启辉器S、镇流器L组成．灯管工作原理：灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压．为满足这些要求设置了镇流器和启辉器，启辉器的作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通（此时电路通路为：火线-镇流器-启辉器-零线），电路接通后经过一小段时间又使电路自动断开．启辉器：是一个小型辉光放电泡，泡内充惰性气体氖，装有两个电极，一个是固定电极，一个是倒"U"型可动电极是由两种膨胀系数相差较大的金属片粘合一起制成。
启辉器点燃过程：当电源接通时电源电压（220V），全部加在启辉器两极上，两极间发生辉光放电，电极加热，可动电极内层金属片膨胀系数较大，热后趋于伸直，使触点闭合。
将电路接通，两个灯丝开始预热，水银蒸发变为水银蒸汽，为管子导通创造了条件，启动器触点闭合的同时，泡内两极间电压下降为零，无辉光，泡内冷却，双片收缩，触点断开。
（触点断开能产生火花，烧坏触点），在触点断开瞬间，镇流器两端产生高的自感电动势加在灯管两端，水银蒸气电离，管内发生弧光放电，放射出紫外线，紫外线射在荧光粉上就产生了可见光，灯管点燃，点燃后的灯管电压只有120V左右，另一部分电压（180V左右），降在镇流器上，由于灯管电压只有120V左右，不足以使启动器再次启动。
启辉器的质量非常重要，但却得不到人们的重视。
实际上，它的质量好坏，对灯管的使用寿命影响很大。
比较好的启辉器，只要闪一、两下就能启辉。
如果闪四五下甚至更多才能启辉，这样的启辉器趁早调换，因为日光灯管的寿命与启动的次数关系很大，闪动的次数过多，将大大缩短灯管的使用寿命。
自感现象 日光灯
★教学目标１知道自感现象，能分析有关的自感问题２知道日光灯的原理★教学重点能分析有关的自感问题★教学难点能分析有关的自感问题★教学过程知识点复习一、自感现象1、自感现象就是指而产生的电磁感应现象2、自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律）3．自感电动势的大小与线圈中的电流强度的成正比4．线圈的自感电动势与线圈的、、及有关，由线圈本身性质决定，与线圈中电流的大小、方向、有无均无关，自感系数L的单位二日光灯的原理1、日光灯管发光要使管内导电，而激发导电所需的电压比220V的电源电压得多，因此，日光灯在开始点燃时，需要一个出电源电压很多的瞬时电压，当日光灯点燃后正常发光时，灯管的变得很小。
只允许通过不大的电流，电流过强就会，这时又要是加在灯管上的电压于电源电压，这两方面的要求都是利用跟灯管联的来实现的。
2、日光灯主要由、、组成，是一个带铁芯的线圈，很大；主要是一个充用氦气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个叫一个叫例题分析例１图为一演示实验电路图，图中L是一带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。
现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_ 端到_端。
这个实验是用来演示_现象的。
例２（1997年）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。
下列说法中正确的是 ( )A、合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮；B、合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮；C、断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭；D、断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭例３如图a、b所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A 在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗B 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗D 在电路b中，断开S 后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗例４如图所示的电路，D1和D2是两组相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象。
《自感现象与日光灯》 讲义
《自感现象与日光灯》讲义一、引言在我们的日常生活中，日光灯是一种常见的照明设备。
它为我们提供了明亮而稳定的光线，使我们能够在各种环境中清晰地看到周围的事物。
然而，你是否曾经想过，日光灯是如何工作的？为什么它能够在接通电源后迅速亮起，并且能够持续发光？其实，这背后涉及到一个重要的物理现象——自感现象。
二、自感现象的基本概念自感现象是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。
当通过导体的电流发生变化时，导体内部会产生一个自感电动势，这个电动势的方向总是阻碍电流的变化。
打个比方，就像我们在跑步时，如果突然想要减速，身体会有一种阻力来阻止我们快速停下来，这个阻力就类似于自感电动势。
自感现象的大小与导体的自感系数有关。
自感系数越大，自感现象就越明显。
自感系数的大小取决于导体的匝数、长度、横截面积以及是否有铁芯等因素。
三、日光灯的结构和工作原理日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器组成。
灯管内部充有稀薄的汞蒸气和惰性气体，灯管内壁涂有荧光粉。
镇流器是一个电感线圈，它的作用是在日光灯启动时产生一个瞬时高压，以及在日光灯正常工作时限制电流。
启辉器则是一个由氖泡和电容器组成的装置，用于在启动时接通和断开电路，产生瞬时高压。
当我们接通电源时，电流通过镇流器和启辉器。
启辉器内的氖泡受热膨胀，使动触片与静触片接触，电路接通。
此时，电流通过镇流器和灯管的灯丝，使灯丝预热。
由于启辉器内的氖泡冷却收缩，动触片与静触片断开，电路瞬间断开。
在这个瞬间，镇流器由于自感现象产生一个瞬时高压，这个高压使灯管内的气体电离，从而导通灯管。
灯管导通后，灯管两端的电压降低，镇流器则起到限制电流的作用，使灯管能够稳定发光。
四、自感现象在日光灯中的作用在日光灯的启动过程中，自感现象起到了至关重要的作用。
镇流器的自感系数较大，当电路突然断开时，能够产生数千伏的瞬时高压，从而使灯管内的气体电离导通。
在日光灯正常工作时，镇流器的自感作用可以限制电流的大小，使灯管中的电流保持稳定，保证灯管能够持续稳定地发光。
《自感现象与日光灯》 讲义
《自感现象与日光灯》讲义一、自感现象在了解日光灯之前，我们先来认识一下自感现象。
自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生感应电动势，这种现象就叫做自感。
打个比方，就好像一条河流，当水流的速度突然改变时，水会对河道产生一种反作用力。
电流也是如此，当它的变化时，就会在导体内部产生一种“阻力”。
自感现象的产生是由于电流的变化引起了通过线圈磁通量的变化。
而自感电动势的大小与电流的变化率成正比。
自感系数是描述自感现象强弱的物理量。
它取决于线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。
自感系数越大，自感现象就越明显。
自感现象在生活中有很多应用，同时也会带来一些问题。
比如在电路中，自感现象可能会引起瞬间的高压，对电路元件造成损害；但在一些场合，如电感元件的应用中，又能起到滤波、储能等重要作用。
二、日光灯的结构与工作原理接下来，让我们看看日光灯。
日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。
灯管的内壁涂有荧光粉，内部充有稀薄的汞蒸气。
镇流器是一个带铁芯的电感线圈，而启辉器则是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有双金属片。
日光灯的工作原理就与自感现象密切相关。
当接通电源时，启辉器中的氖气放电，双金属片受热膨胀弯曲，与静触片接触，电路接通。
此时，电流通过镇流器、灯管两端的灯丝和启辉器构成通路。
灯丝被加热，发射出大量电子。
但很快，双金属片冷却恢复原状，与静触片分离，电路突然断开。
在这个瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，其自感电动势会产生一个很高的电压。
这个高压加在灯管两端，使灯管内的汞蒸气电离，产生紫外线。
紫外线激发荧光粉发光，日光灯就亮了起来。
可以说，镇流器在日光灯的启动过程中起到了关键作用。
它利用自感现象产生的高压，成功地激发了灯管内的气体，实现了日光灯的点亮。
三、自感现象在日光灯中的作用自感现象对于日光灯的正常工作至关重要。
首先，镇流器的自感作用在启动时提供了高电压，这是日光灯能够点亮的关键一步。
高二物理自感日光灯原理知识精讲
高二物理自感日光灯原理【本讲主要内容】自感日光灯原理【知识掌握】【知识点精析】本讲的重点、难点是知道普通日光灯的组成和电路图，知道日光灯管在点亮和正常发光时对电压和电流的不同要求，知道起动器和镇流器的构造和工作原理。
1、自感现象演示1：通电自感现象。
观察指导：稳态效果；“过程”区别。
演示2：断电自感现象。
观察指导：稳态亮度和断开“过程”亮度的差异。
启发：这种现象是怎么形成呢？ 配合下图分析因为这种电磁感应是在自身回路形成的，所以称为“自感”。
（1）自感现象：由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
刚才已经分析到了，自感现象的形成是因为有自感电流和原电流的叠加，而出现自感电流是因为有自感电动势。
（2）自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
自感电动势的作用是在闭合回路中形成自感电流。
和互感一样，自感只是电磁感应的一种特殊表现形式，因此，它的大小和方向规律仍然遵从楞次定律和法拉第电磁感应定律。
将法拉第电磁感应定律应用到自感的研究时，人们发现，自感电动势会形成一种特殊的表达形式，那就是——自感电动势和电流变化率成正比。
意义解释过渡：普通意义上的感应电动势和磁通变化率成正比，比例系数是什么？ 自感电动势和电流变化率成正比，其比例系数又怎样呢？ 2、自感系数物理学家的研究表明，这个比例系数并不是和回路匝数无关，也并不是只和回路的匝数有关，我们把它称为——自感系数：ε感= LtI∆∆中的L 称为自感系数。
而且，影响自感系数的因素除了线圈匝数外，还有，线圈的长度、线圈的横截面积。
N 越大、S 越大、l 越大，则L 越大。
我们为什么要研究自感现象呢？ 自感的利弊阐释如果我们供电的电源变成交流——即大小和方向不停地随时间变化的电流，自感线圈的作用又会怎样？3、日光灯电路（和白炽灯比较）日光灯的优点（光线柔和，发光效率比白炽电灯高，其温度约在40～50℃，所耗的电功率仅为同样明亮程度的白炽灯之1/3～1/5。
自感现象与日光灯工作原理
自感现象与日光灯工作原理日光灯是一种常见的照明设备，广泛应用于各种场所。
它的工作原理与自感现象密切相关。
本文将介绍自感现象和日光灯的工作原理，并深入探讨它们之间的联系。
一、自感现象的基本概念自感现象是指当电流通过导线时，产生的磁场会使导线内的电流发生变化，从而产生电动势。
这个电动势称为自感电动势，表征了导线对磁场的敏感程度。
自感现象是麦克斯韦方程组的基本内容之一，它通过导线与磁场的相互作用，揭示了电磁感应现象的本质。
自感电动势的大小与导线自身的特性有关，如导线的长度、截面积、材质等。
二、日光灯的工作原理日光灯主要由荧光粉、玻璃管、电极和电子镇流器组成。
它的工作原理与自感现象密切相关。
日光灯的工作过程可以分为两个阶段：启动阶段和工作阶段。
1. 启动阶段在启动阶段，首先通过两个电极产生高压电场，使气体被电离。
当电离气体中存在电子时，日光灯管内部的金属蒸气会受到电子撞击而发生激发，从而产生紫外线。
2. 工作阶段在工作阶段，产生的紫外线会被荧光粉吸收并转化为可见光。
荧光粉在可见光的激发下发出特定的颜色。
三、自感现象在日光灯工作中的作用自感现象在日光灯工作中起着至关重要的作用。
日光灯中的电子镇流器利用自感电动势的特性，合理地调整电流和电压的大小，保证日光灯的稳定工作。
自感电动势具有"阻抗性"，在电流变化的过程中会产生反作用电动势，抵消部分电压。
这样，通过电子镇流器调节的电流能够稳定在合适的范围内，以保证日光灯的正常发光。
此外，日光灯中的电感线圈利用自感电动势的原理，将交流电转换为高频电流，进一步提高了日光灯的工作效率。
四、日光灯中的电子镇流器电子镇流器是日光灯中的一个重要部件，它利用自感电动势的特性，控制电流和电压的大小，使得日光灯稳定工作。
电子镇流器主要由电感线圈和电子元件组成。
当交流电通过电感线圈时，由于自感现象，线圈内会产生反作用电动势，抵消部分电压，从而控制了电流的大小。
电子镇流器起到了电压升降、电流稳定、防止电感线圈短路等作用，保证了日光灯的正常工作。
自、日光灯原理
1、自感现象自感现象是由于导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象，所以自感现象就是电磁感应现象的一个特例。
法拉第电磁感应定律和楞次定律在自感现象中都是适用的，在自感现象中所产生的自感电动势其作用总是阻碍导体中的电流变化的。
自感电动势的大小与电流变化率（tI ∆∆）成正比，自感系数是表示一个线圈电学特性的一个物理量，常用L 来表示，一个线圈自感系数（简称电感）大小由线圈自身的条件来决定。
2、日光灯电路的组成和电路图：（1）灯管：日光灯管的两端各有一个灯丝，灯管内有微量的氩和汞蒸汽，灯管内涂有荧光粉。
两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，激发管壁上的荧光粉发出可见光。
但要使管内气体导电所需电压比220V 的电源电压高得多。
（2）镇流器：①结构：线圈和铁芯。
②原理：自感。
③作用：灯管启动时提供一个瞬时高压，灯管工作时降压限流。
（3）启动器 ①结构：电容、氖气、静触片、U 形动触片、管脚、外壳。
起动电压小于220V ，但高于灯管的正常工作电压。
②原理：热胀冷缩。
③作用：先接通电路，再瞬间断开电路，使镇流器产生瞬间高压。
3、 日光灯电路的工作过程：合上开关，电源电压220V 加在启动器两极间→氖气放电发出辉光→辉光产生的热量使U 形动触片膨胀伸长与静触片接触接通电路→镇流器和灯丝中通过电流→氖气停止放电→动静触片分离→切断电路→镇流器产生瞬间高压与电源电压加在一起，加在灯管两端→灯管中气体放电→日光灯发光。
4、 日光灯启动后正常工作时，启动器断开，电流从灯管中通过。
镇流器产生自感电动势起降压限流作用。
【例1】日光灯点亮后还有电流流过启动器吗？解析：日光灯点亮后，电流从镇流器和灯管内通过。
由于是交流电，镇流器产生自感电动势，当电源电压变大时，自感电动势方向与电源电压方向相反，当电源电压变小时，自感电动势方向与电源电压方向相同，保持灯管两端一个基本工作电压，这个电压小于启动器的工作电压，因此，日光灯点亮后，启动器是断开的，没有电流通过。
自感现象与日光灯工作原理
自感现象与日光灯工作原理日光灯，作为一种高效能节能的照明设备，被广泛应用于各种场所。
而日光灯的工作原理中，自感现象起着至关重要的作用。
本文将介绍自感现象的基本原理，并阐述其在日光灯工作中的应用。
一、自感现象的基本原理自感现象，即自感性，是指当电流在电路中发生变化时，由于电流本身的磁场所引起的现象。
在电路中，当电流改变时，产生的磁场又会作用于电流，导致电流的变化受到自身的阻碍或促进。
这种现象被称为自感现象。
自感现象的基本原理是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会引起沿着闭合回路的感应电动势。
而根据楞次定律，感应电动势的方向与磁场变化的方向相反，从而使产生感应电动势的电流的方向与产生磁场的电流的方向相反。
二、日光灯的工作原理与自感现象的关系日光灯是利用自感现象来工作的。
它的基本结构包括放电管、电极、启动器和电子镇流器。
1. 放电管：放电管是日光灯的核心部件，它由玻璃管、荧光粉和气体组成。
放电管的两端分别设置有电极，电极与放电管之间的区域充满了稀薄的气体。
2. 电极：日光灯的电极由导电材料制成，分别位于放电管两端。
3. 启动器：启动器是日光灯中引发放电的重要装置。
它通过引起放电管两端电极之间的放电，使日光灯开始工作。
4. 电子镇流器：电子镇流器是用于限制电流的装置。
它可通过调节电流大小，控制日光灯的亮度。
日光灯的工作原理可分为启动阶段和工作阶段两个过程：1. 启动阶段：当日光灯初次使用或重新启动时，起初的电压较高，无法直接通过放电管。
而此时，电子镇流器上的电荷产生电感自感电动势，使得放电管两端的电压差增大。
电极之间的电势差使得启动器放电，从而使放电管两端发生电离和放电。
这时，气体在电极之间发生放电，并且放电产生的热能使得放电管中的气体形成等离子体。
2. 工作阶段：一旦放电开始，电子镇流器调整电流的大小，以控制日光灯的亮度。
放电管中产生的等离子体激发荧光粉发出可见光，从而实现了照明。
《自感 日光灯工作原理》课件
三、自感现象的应用和防止
2．危害：在切断自感系数很大， 电流很强的电路的瞬间，产生 很高的自感电动势，形成电弧， 在这类电路中应采用特制的开 关，精密电阻可采用双线并绕 来清除自感现象．
举例
例1.如图12-8-1所示，电路中，L为自感系数较大
的线圈，开关接通且稳定后L上电流为1A，电阻R上电
流为0.5A，当S突然断开后，R上的电流由 A开
回顾：在做右图实验 时，由于线圈A中电 流的变化，它产生的 磁通量发生变化，磁 通量的变化在线圈B 中激发了感应电动势
思考：线圈A中电流的变化会在线圈A中激发感 应电动势吗？
电磁感应
自感现象 日光灯工 作原理
一、自感现象
1、自感现象：由于导体本身的电流发生变化 而产生的电磁感应现象叫做自感现象。
2、自感现象对电路的影响——观察两个实 验
通电自感 断电自感
现象： 灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮 起来。 问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？
解释：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大， 穿过线圈L的磁通量也随着增大，因而线圈中必 然会产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线 圈中电流的增大，所以通过A1的电流只能逐渐 增大，灯泡A1只能逐渐亮起来。
极和一个固定电极封装在一个氖气泡里。
刚接通日光灯电源开关时，因为日光灯管还没有点 燃，所以通过镇流器的电流很小，镇流器的压降也很小 ，近220V的交流电压使启辉器氖气泡产生辉光放电，双 金属片电极受热变形与固定电极接通，使镇流器、日光 灯管灯丝、启辉器串联通电，完成对日光灯管灯丝的预 热；同时，由于氖气泡内两电极接通，使启辉器氖气泡 辉光放电结束，双金属片电极冷却变形与固定电极分离 ，使通过镇流器的电流突然中断。
2.3 自感现象的应用
能使动靜触片 不产生电火花 保护触点
氖泡 电容器
日光灯的工作原理
电流流向
镇流器和启动器在电路中的作用： 镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时 起降压限流的作用。启动器起自动开关的作用。
感应圈
感应圈工作原理：利用自感现象，通过低压 直流电源来获得高电压。
课堂训练
1. 如图所示是日光灯电路图，若按图示的电路连接， 关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( C ) A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光 B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光 C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能 正常发光 D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正 常发光
B
)
A．感应圈是利用自感现象来获得高电 压的装置 B．在工程中，感应圈可作为大功率高 压电源使用 C．煤气灶电子点火装置，是利用感应 圈产生高电压电火花来完成的 D．感应圈的主要构造包括绕在铁芯上 的两个绝缘线圈及继电器等
4．下列利用了感应圈的是( ABC ) A．煤气灶电子点火装置 B．汽车发动机点火装置 C．物理、化学实验中的小功率高 压电源 D．自动设备中的延时继电器
日光灯原理—自感现象应用 日光灯结构：
日光灯灯管
1、结构 氩气、低压水银蒸汽
2、工作条件： 起辉电压：700V以上 工作电压：40W灯管100V左右
两端灯丝 给气体加 热 、并给 气体加上 高电压
发出紫外线
受到紫外 线照射时
在高压 下导电
荧光粉发 出可见光
2、工作条件： 起辉电压：700V以上 工作电压：40W灯管100V左右
形式多样日光灯
应用广泛的日光灯
日光灯优点
自感应用
自感的应用1.日光灯.⑴闭合开关，电压加在启动器两极间，氖气放电发出辉光，产生的热量使U型动触片膨胀伸长，启动器跟静触片接触使电路接通。
灯丝和镇流器中有电流通过。
⑵电路接通后，中的氖气停止放电，U 型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。
⑶在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。
2．日光灯正常发光日光灯开始发光后，由于交变电流通过镇流器线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是障碍电流变化的，这时和镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常发光。
2.电焊机1.电焊机就是一个特殊的变压器。
所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主要是通过调解磁通和串联自感的自感量来实现的。
虽然电路是闭合的，可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路中电流处处相等；但各处的电阻可是不一样的，特别是在不固定接触处的电阻最大，这个电阻在物理中叫接触电阻，根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律)，2.当电流相等，则电阻越大的部位发热越高，电焊在焊接时焊条的触头与被接的金属体的接触处的接触电阻最大，则在这个部位产生的电热自然也就最多，焊条又是熔点较低的合金，自然的容易熔化了，熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却，就把焊接对象粘合在一块了。
此时，由于焊条提起的瞬间上述间隙极小，焊条和焊件之间的电压又较高（60--70v），3.加上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子，结果间隙处的空气被击穿而导电，同时产生耀眼的火花，这就是弧光放电。
弧光放电处的温度能达到2000K以上，焊条和焊件被熔化，从而实现了焊接。
3.变气隙型差动式自感传感器变气隙型传感器单个线圈使用时，由于线圈中流往负载的电流不可能等于零，存在起始电流，因而不适用于精密测量衔铁始终受电磁吸力，会引起附加误差，非线性误差较大；一些干扰，如电源、电压、频率及温度的变化，都会影响输出，从而产生误差。
自感现象和日光灯
自感现象与日光灯【学习内容】电磁感应规律的综合应用、自感现象、日光灯原理【重点和难点】电磁感应规律的综合应用、自感现象【内容简介】一、电磁感应规律的综合应用（1）电磁感应与运动学的结合1、如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T，方向垂直框架平面向上，框架宽度L = 0.5m，金属棒重为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变。
问：⑴要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？⑵当棒运动到某一位置时，外力突然消失，棒将如何运动？⑶棒匀速运动时的速度多大？⑷棒达到最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？【解析】 (1) 外力F外= mg×sinα＋F安……①F安=BIL………………②I=…………………③E=BLV……④将④、③、②式带入①式可得: F外= 0.09 N(2)金属杆向上滑动的过程中，受到安培力与重力而减速，由于速度减少，安培力也减小，所以金属棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动(3)金属棒达到最大速度时: mg×sinα=F安，……⑤F安，= BI，L……⑥I，=……⑦E，= BLVm……⑧,将⑧、⑦、⑥式带入⑤式可得: Vm= 2.5 m/s.(4) 金属棒达到最大速度时,电路的电功率为P= I，×E，……⑨将⑧、⑦式带入⑨式,可得P = 0.125 W,重力的功率为PG = mg×V×cosα= 0.125 W（2）电磁感应与能量的结合2、如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离=0.50m。
轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。
直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN′重合。
自感现象应用-日光灯原理
目 录
• 自感现象概述 • 日光灯的工作原理 • 自感现象在日光灯中的应用 • 日光灯的改进与发展 • 自感现象在其他领域的应用
1 自感现象概述
自感现象的定义
• 自感现象：当一个线圈中的电流发生变化时，线圈会产生 感应电动势，阻碍电流的变化。
自感现象的原理
感应电动势
详细描述
日光灯正常工作时，镇流器产生自感 电动势，起到限流的作用，保持灯管 电流稳定，使灯管能够持续发光。
镇流器自感现象的应用
总结词
镇流器利用自感现象产生高电压，同时起到限流的作用，控制日光灯的亮度。
详细描述
镇流器在日光灯电路中起到关键作用，它利用自感现象产生高电压，同时限制电流的幅度，控制日光灯的亮度。
当线圈中的电流发生变化时，根 据法拉第电磁感应定律，线圈中 会产生感应电动势。
阻碍电流变化
自感电动势的作用是阻碍线圈中 电流的变化，而不是阻止。
自感现象的应用
日光灯原理：日光灯利用自感现象启动，通过自感电动势与电源电压叠加，使灯 管中的气体导电并发光。
自感现象应用-日光灯原理
02 日光灯的工作原理
04 日光灯的改进与发展
高频日光灯的发展
高频日光灯
随着科技的发展，日光灯的频率从传统的低频转向高频，提高了发光效率和稳定性，减少了闪烁现象 ，为人们提供了更加舒适的光环境。
电子镇流器
高频日光灯通常采用电子镇流器来驱动，能够实现快速启动和智能控制，提高了日光灯的使用寿命和 能效。
节能日光灯的改进
要点二
详细描述
电磁炉中的线圈在通电时会产生磁场，当电流发生变化时 ，线圈会产生自感电动势，从而产生涡流，将电磁能转化 为热能。这种自感现象在电磁炉中起着重要的作用，如实 现快速、高效、安全、环保的加热方式。
自感现象与日光灯原理
I变
B变
引起
阻碍
ф变
产生
E感
阻碍
形成
I感
产生
B感
自感现象是电磁感应现象的特例
(1 ) 通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因 此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能， 再才转化为B灯的电能，故B灯过一会儿才亮。 A B
(2) 断电自感：S断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁 场能，S断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯 延迟熄灭。
1、闭合电路时线圈的自感现象
A B
通 电 自 感
要 过 会 儿 亮 呢 ? 为 什 么 灯 A 立 即 亮 , B 灯
通 电 自 感
要 过 会 儿 亮 呢 ?
为 什 么 A 灯 立 即 亮 , B 灯 现象分析
分析B灯
A B
分析B灯
A B S接通
？ 穿过线圈的磁通量增大 ？ 线圈产生感应电动势 ？
温 故 知 新
1.产生感应电流的条件是 。 2.感应电流具有这样的方向，即 感应电流的磁场总要 引起感应 电流的磁通量的变化。 3.电路中的感应电动势的大小， 跟穿过这一电路的 成 正比。 4.在电磁感应现象中，产生感应 电动势的那部分导体相当于 。
如图：把一个线圈接入电 路中构成闭合回路，线圈中 通有电流，思考并回答下列 问题：
在国际单位制中是亨利，简称亨，符 号是H。 常用的单位还有豪亨（mH)和微亨 （μH） 1H=103 mH=106 μH 如果通过线圈的电流在1秒内改变1安培时，产生 的电动势是1伏特，这个线圈的自感系数就是1亨 利。
(1) 应用： 在交流电路中、在各种用电设备 和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯 的镇流器，LC振荡电路等。 (2) 防治：在切断自感系数很大、电流很强的 电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧， 在这类电路中应采用特制的开关。
高三物理一轮复习 自感 日光灯
一回路的
变化，因而出现
的现象。
这种作用是相互的，出现感应电动势的线圈同时又对另
一线圈提供磁通量，而在另一线圈引起磁通量的变化，
而产生
，故为
。
［例２］如图所示,一电子以初速度v沿金
属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现
电子向M板偏转,则可能是( A．电键S闭合瞬间
AC
)
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅
C．有阻碍电流增大的作用，因而电流I0
D．有阻碍电流增大的作用，因而电流最后还是增大到2I0
自感电动势仅仅是减缓了原电流 的变化，不会阻止原电流的变化或 逆转原电流的变化．原电流最终还 是要增加到稳定值或减小到零 .
精选课件
通电自感：
2：当如图所示电路时闭合开关S 则小灯泡会发生怎么样的变化？
L1
动势的方向： 若电路中电流精减选课少件，则自感电动势与电流方向
相同。
1：如图所示，电感线圈的电阻和电池内阻均可忽略不计，两个电
阻的阻值都是R，电键K原来打开着，电流为I0，今合上电键将一 电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此时自感电动势A．有
阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零
D
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
L D
R S
(a)
精选课件
L
D R S
(b)
［例3］如图所示，L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，电压
表与线圈并联接入电路，在下列哪种情况下，有可能使电压表
损坏（电压表量程为3V）
A．开关S闭合的瞬间 B．开关S闭合电路稳定时
C
C．开关S断开的瞬间
D．以上情况都有可能损坏电压表
自感现象应用—日光灯原理
电流流向
启动器——自动开关,可用普通开关或短绝缘导线代 替。正常工作时不起作用，可以去掉。 镇流器——启动时，产生瞬时高电压，帮助点燃；正 常工作时的降压限流，保护灯管。 关于日光灯的工作原理，下列说法正确的（ BC ） A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高 压，使灯管开始工作 C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的 D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直 接辐射的
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日光灯结构：
日光灯工作原理 1．日光灯的点燃过程 ⑴ 闭合开关，电压加在启动器两极间，氖气放电发出辉光， 产生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接触使电路接 通。灯丝和镇流器中有电流通过。 ⑵ 电路接通后，启动 器中的氖气停止放电，U型片冷却收缩，两个触片分离，电 路自动断开。 ⑶ 在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电 流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与电源电动 势方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成 一个瞬时高压，加在灯管中的气体开始放电，于是日光灯 成为电流的通路开始发光。 2．日光灯正常发光 日光灯开始发光后，由于交变电流通 过镇流器线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是阻碍电 流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯 正常发光。
电流流向
启动器——自动开关,可用普通开关或短绝缘导线代 替。正常工作时不起作用，可以去掉。 镇流器——启动时，产生瞬时高电压，帮助点燃；正 常工作时的降压限流，保护灯管。 关于日光灯的工作原理，下列说法正确的（ BC ） A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高 压，使灯管开始工作 C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的 D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激